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液压专家分享液压技术及故障诊断,有点高深啊

2020-2-9 17:55| 发布者: gkket| 查看: 1| 评论: 0|原作者: gkket

摘要: 液压技术的六大基本法则1、压力形成法则 (P)2、流量形成法则 (Q)3、压力损失法则( △ P)4、流量损失法则 ( △ Q)5、压力分配法则( 多负载法则 )6、流量分配法则( 阻尼分配、容积分配、流量共享抗流量饱和)1、压力形 ...
液压技术的六大基本法则
1、压力形成法则 (P)
2、流量形成法则 (Q)
3、压力损失法则( △ P)
4、流量损失法则 ( △ Q)
5、压力分配法则( 多负载法则 )
6、流量分配法则( 阻尼分配、容积分配、流量共享抗流量饱和)
1、压力形成法则 (P)
压力形成法则:压力形成取决负载!
齿轮泵的额定压力25MPa,是系统的生成压力吗?
齿轮泵的最高压力是28MPa,到这压力泵就立即坏了,对吗?
液压泵的工作压力上不去,是系统的问题还是元件问题?
什么是系统的工作压力?
打气筒是最简单的泵!
2 个例外:
1. 压力形成由于流速的突然阻止(动态压力形成);
2. 上述结论是在密闭容器的条件下作出,如果容器的泄漏量不大于进油量时,系统压力可能会支撑负载,也可能不能支撑负载;(此时系统有二个负载)。
3、液压压力几个有意义的数值:
当前机床、船舶等行业工作压力25MPa以下;
工程机械的压力在31.5-35MPa;
目前发展趋势是:42MPa-48MPa;
预期压力发展是:56MPa;
使用压力越高,能容比越高,液压系统体积越小;
液压泵的寿命与使用压力成反比,因此在设计时首先人为确定压力根据行业与寿命等考量。
2、流量形成法则 (Q)
1)P与Q无关联--世界上不存在绝对密闭的容积(存在泄漏)
密闭容积的一次周期性变化排出液体容积为排量( l/r), 产生流量( l/min )。
HP100 的柱塞泵流量是多少?
直径 100 的油缸的排量是多少?
液压元件的进油量一定等于出油量吗?
2)流量( l/min) 大小的观念
<20 小;100-200 一般;>300 大。
世界上泵产品最大排量:500ml/r;
世界上生产泵的最大排量:1000ml/r;
世界上最大的马达排量:10000ml/r。
3)流量Q与压力P是二个完全独立的参数
P与Q是在功率N条件下相互独立相互制约:
N=PQ/60 kw;
P可以增压放大,Q可以增速放大但受功率限制;
恒功率泵。
3、压力损失法则 ( △ P)
1)压力损失△P值:
换向阀:4bar
比例阀:10bar
伺服阀:70bar
LS:10-20bar
压力损失的大小与流速成平方关系:△P=C*υ²/2g;
压力损失△P是维持流动、保持液压元件性能所必须的,但要在合理范围。
2)△P的最大问题是功率损失—造成系统发热的主要原因
设计系统/元件时,记住流速(m/s)限制:
泵进口 <1,回油管路 1-3,压力管路 3-6,局部元件进口 <10
(这一点在阀块设计中容易产生问题)
3)静液压传动是系统发展的方向
避免采用节流是减少压力损失的主要思路;
液压流体能量存储与转换关键技术研究;
液压恒压网络系统中液压变压器
4、流量损失法则 ( △ Q)
1)△ Q=C*A*(2/ρ* △P)**½
液压是传动,困难采用绝对密闭的容积---存在泄漏即流量损失,也是维持元件性能必须的(润滑、静压支撑轴承等);
泵的三大摩擦付是流量损失的主要环节之一,因此要考虑泄漏回油否则无法工作。
2)目前减少内泄漏的办法主要是减少配合间隙
外泄漏主要是污染环境,这曾是液压弊端之一。由于螺纹插装阀的应用已经基本消除;
泄漏也是发热的原因之一,螺纹插装阀内泄也比较小(3-6drop/hr) 6drop=1c.c。
3)系统流量外泄漏的主要部位之一是管路
管路的接头、软管的形式都有影响;
阀的形式选择也影响外泄漏,如管式阀、叠加阀等。目前螺栓的强度(12.9级)是国家重点攻关的项目之一;
管接头的密封形式很多。以冷拔钢管的效果好,易除锈等。
5、压力分配法则(( 多负载法则)
1)这压力无法并联(如电路中无法同时获得不同电压)
对直线运动,按负载大小原则,顺序动作;
对旋转运动,亦遵守负载大小原则,但必须相互隔离;
如要求同时动作,则按阻尼原则(减压阀)与容积隔离法(油缸马达均可)处理。
6、流量分配法则( 阻尼分配、容积分配、流量共享抗流量饱和)
1)阻尼分配法则:
节流阀是怎样调速的?
节流阀本身是不能调节流量的?
节流阀必须通过半桥原理调节流量。
2)容积分配法则:
泵的容积控制(变量泵)
泵的转速控制(变速电机---变频电机、伺服电机)。
3)负载敏感法则:
负载敏感法实际是恒流法:
Q=C*A*(2/ρ* △P)**½=CA(X)B=GA(X)
负载敏感法是使泵的压力(增加负载敏感压力)与流量完全按照负载的需要提供,从而节能!



液压技术的六大动态问题
1、系统或元件噪声
2、油缸爬行
3、油缸磕头
4、系统脉动
5、管路或软管爆裂
6、性能振荡(不稳定)
1、系统或元件噪声
液压噪声来自二个方面:
1. 结构噪声 管路、油箱泵与管路的硬连接是二个主要源
2. 液压元件噪声
1)泵噪声 是本源性,只有外罩
2)元件噪声 主要是溢流阀
溢流阀噪声是共振(固有频率一致),现场办法是更换零件与调整弹簧(加垫等)
2、油缸爬行
油缸爬行是因为这是一个弹簧-质量系统,具有运动易振荡的特性:

解决办法:减少摩擦力,加大弹簧刚度(去除油液空气)
3、油缸磕头

液控单向阀由于油缸上腔压力力 力的变化造成单向阀时开时闭,因而造成油缸磕头。
4、系统脉动
脉动源一般是液压泵;
需要选用专门减少脉动的蓄能器(焊接型脉动蓄能器)
5、管路或软管爆裂
偶然性故障是比较难解决的问题;
软管破裂以至钢管破裂也是存在的偶然性故障;
一般是由水锤现象引起,即流速切断;
解决办法:减缓切换速度,检查溢流阀动态性能,在容易产生爆裂处加安全阀
6、性能振荡(不稳定)
什么是频响?指标怎么来的?(欢迎留言解答)
液压系统动态响应的阻尼系数偏小,一般为0.2,而稳定性好的系统一般为0.7,阻尼大的可以达到1.2。
因此在遇到系统与元件性能振荡时,核心思路就是加大阻尼增加固有频响。

固有周期T=2π√(m/k)


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